《电机学》课后习题答案37单元

第三章变压器31变压器有哪几个主要部件各部件的功能是什么变压器的主要部件铁心磁路,包括芯柱和铁轭两部分绕组电路油箱加强散热，提高绝缘强度套管使高压引线和接地的油箱绝缘32变压器铁心的作用是什么为什么要用厚035MM、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心变压器铁心的作用是磁路铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗33为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中因变压器油绝缘性质比空气好，所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度34变压器有哪些主要额定值一次、二次侧额定电压的含义是什么额定值,1NI21U2NSF一次绕组端子间电压保证值空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压2N35变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同在等效电路中是怎样反映它们的作用的主磁通同时交链一次，二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使,实现变压功能1122ENK漏磁通只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,和二次电1E压的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用反应磁通的作2UMZ用,用,反应漏磁通的作用1X36电抗、的物理概念如何它们的数据在空载试验、短路试验及正常1XKM负载运行时是否相等为什么定量计算可认为和是不变的的大小对变压KZMKZ器的运行性能有什么影响在类变压器的范围如何对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大，因此很小,因为空气的磁导率为常数,1X1X为常数1X叫短路电抗2KX对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此MX很大另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小，磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小，而负载试验时加额定电压，主磁通大，所以短路试验时比空载试验时的大正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相MXMX同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等，,在空载试验,断路试验和负载1XK运行时,数值相等,叫短路阻抗是常数不变随温KUIZ1212KKZRJXRJ12,R度变化见背面21110042MMFNEFNMIRI37为了得到正弦感应电动势，当铁心不饱和与饱和时，空载电流应各呈何种波形为什么铁心不饱和时,空载电流与成正比,如感应电势成正弦,则也为正弦变化，也0I为正弦铁心饱和时为尖顶波,见图380I123P38试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用一次电流产生的磁动势和二次电流产生的磁动势共同作用在磁路上，等于磁1I1F2I2F通乘磁组,即2MR其中是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的很小，MR而,则,即这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相0MR120F12F等，方向相反，二次电流增大时,一次电流随之增大当仅考虑数量关系时,有即或12NI12KI21IK利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比39为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗，短路损耗可以近似地看成是铜耗负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别，为什么解空载损耗空载时很小，0FEP201FEPMIR0I可忽略21MIR0FE短路试验时外施电压很小,KCUKCUKU很小,很小铁耗很小,可忽略铁耗,0IKCUP负载时与空载时无差别，这是因为当F不变时，负FEP22FEBEU载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，基本不变，则不变损耗，严格说，空E载时，漏抗压降大磁密略低，铁耗略少些如果是同一电流，则无差别。如果考虑到短路损耗包含少量的铁耗的话，负载真正的CU铜耗比短路时侧略小。310变压器的其它条件不变，仅将一、二次绕组匝数变化，对，的影101XM响怎样如果仅将外施电压变化，其影响怎样如果仅将频率变化，100其影响又怎样解一，二次绕组匝数变比10。如1011漏磁路的漏磁导，为常数1X1N1N211XWN1即增加212X如1009则即减少19，二次绕组匝数11211098XX变化对无影响X增加，减少U增大M22112UAMMLFLFNF1N0IMX19。外施电压变比10，不变，1X由磁化曲线知，比变化快1UE0IMU0IMX为漏磁路的漏磁导为常数X21FN1变化10，变化10。1X除与成正比外，还与成正比MXFFEU变化10，E不变4ENF变化10，如增加10，则减小10，增大，的增加大于10。FFEUMX减小10，则增加10，减小，的减小于10。311分析变压器有哪几种方法它们之间有无联系为什么解分析变压器有三种方法基本方程式，等效电路和相量图，三者有联系，他们的物理本质是一样，都反映了变压器内部的电磁关系，在进行定量计算时，宜采用等效电路和方程式，定性的给各物理量间关系时，可用相量图。312一台变压器，原设计的额定频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，额定电压不变，试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率等有何影响解也50变为60，额定电压不变。FHZZ变为原来的，则变为原来的114MUEFNF65M56励磁电流减小，即，为原来的0I06150FFEMPB2虽然频率变为原来的倍，但频率的16次方与铁耗成正比65但减小倍，减小倍，但的平方与成正比M56M56MBFEP最终仍是铁耗减小，即FEP励磁电抗，饱和程度降低，2211AMMLXFNFFMX漏电抗为漏磁路磁导可认为是常数1随频率增大而增大。X电压变化率，022COSINKKURXKU增大313一台额定频率为50HZ的电力变压器，接到频率为60HZ、电压为额定电压5/6倍的电网上运行，问此时变压器的空载电流、励磁电抗、漏电抗及铁耗等将如何变化为什么解原来现在114NMUF56112654NMUF与312一样2536M如改为60HZ电力变压器，接到50HZ电网上，电压为倍，则现在5655112664NMUF12M1磁通未变不变0I2不变饱和程度不变不变故减小为原来的倍FEUMXF563也减小为原来的倍，副方电抗也一样，1XF1X5624不变随的减小而减小。2FEMPB3MBFEPF314在变压器高压方和低压方分别加额定电压进行空载试验，所测得的铁耗是否一样计算出来的励磁阻抗有何差别在高压方和低压方做空载试验，只要都加额定电压，由于这两种情况下主磁12NUK通是相等的；原因是铁损耗相等14NUMF2211444NNNUKUMMFFF在高压方做为电压，为在高压侧测得的空载电流。10IZ01I在低压方做为低压方做空载试验时所测得的电压，电流。20UMI2无论在高压做还是低压做磁通不变，相同电压之比等于匝数之比，即12K又磁通相等，两种情况磁势相同，102NI012IK1021212MKZIU315在分析变压器时，为何要进行折算折算的条件是什么如何进行具体折算若用标么值时是否还需要折算1变压器一，二次绕组无直接电联系，且一，二次绕组匝数不等，用设有经过折算的基本解公司无法画出等效电路，要折算。2如果将二次绕组折算到一次侧，因为二次绕组通过其磁动势对一起绕组起作用，2F只要保持不变，就不会影响一次绕组的各个量2F3具体方法是将二次绕组的匝数折合到与一次绕组相同的匝数，即2212NI，2IK2E2UK，2RXLR2LXK4若用标么值时不需要折算，因为用标么值表示时折算前后数值相等例221NNIIKI316一台单相变压器，各物理量的正方向如图31所示，试求（1）写出电动势和磁动势平衡方程式；（2）绘出时的相量图。1COS2111UEIR22UEIR要注意方向，如与图中相反，则为210MINN1210INI令，10Z1JIX22JIX（没有“”号）（没有“”号）224MEJF114MEFN，111UIRJX222UIRJX20KII2EK0MZ2LI2时相量图COS317如何确定联接组试说明为什么三相变压器组不能采用YY联接组，而三相心式变压器又可以呢为什么三相变压器中常希望一次侧或者二次侧有一方的三相绕组接成三角形联接318一台YD联接的三相变压器，一次侧加额定电压空载运行。此时将二次侧的三角形打开一角测量开口处的电压，再将三角形闭合测量电流，试问当此三相变压器是三相变压器组或三相心式变压器时，所测得的数值有无不同为什么319有一台YD联接的三相变压器，一次侧（高压方）加上对称正弦电压，试分析（1）一次侧电流中有无3次谐波（2）二次侧相电流和线电流中有无3次谐波（3）主磁通中有无3次谐波（4）一次侧相电压和线电压中有无3次谐波（5）二次侧相电压和线电压中有无3次谐波320并联运行的理想条件是什么要达到理想情况，并联运行的各变压器需满足什么条件321并联运行的变压器若短路阻抗的标么值或变比不相等时会出现什么现象如果各变压器的容量不相等，则以上两量对容量大的变压器是大些好呢还是小些好呢为什么322试说明变压器的正序、负序和零序阻抗的物理概念。为什么变压器的正序、负序阻抗相等变压器零序阻抗的大小与什么因素有关323为什么三相变压器组不宜采用YYN联接而三相心式变压器又可以用YYN联接呢324如何测定变压器的零序电抗试分析YYN联接的三相变压器组和三相心式变压器零序电抗的大小。325试画出YNY、DYN和YY联接变压器的零序电流流通路径及所对应的等效电路，写出零序阻抗的表达式。326如果磁路不饱和，变压器空载合闸电流的最大值是多少327在什么情况下突然短路电流最大大致是额定电流的多少倍对变压器有什么危害性328变压器突然短路电流值与短路阻抗有什么关系为什么大容量的变压器把设KZKZ计得大些329三绕组变压器中，为什么其中一个二次绕组的负载变化时对另一个二次绕组的端电压发生影响对于升压变压器为什么把低压绕组摆在高压与中压绕组之间时可减小这种影响330三绕组变压器的等效电抗与两绕组变压器的漏电抗在概念上有什么不同331自耦变压器的绕组容量（即计算容量）为什么小于变压器的额定容量一、二次侧的功率是如何传递的这种变压器最合适的电压比范围是多大332同普通两绕组变压器比较，自耦变压器的主要特点是什么333电流互感器二次侧为什么不许开路电压互感器二次侧为什么不许短路334产生电流互感器和电压互感器误差的主要原因是什么为什么它们的二次侧所接仪表不能过多335有一台单相变压器，额定容量，额定电压，KVASN250KVUN40/1/21试求一、二次侧的额定电流。1250NSUIA25046NSUI336有一台三相变压器，额定容量，额定电压，KKN36/10/21YD联接，试求（1）一、二次侧的额定电流；（2）一、二次侧的额定相电压和相电流。115013287NSUIA22634N2105KV21N187IA2458236NIA337有一台三相变压器，额定容量，额定电压，KVASN10KVUN40/1/21YYN联接，试求（1）一、二次侧的额定电流；（2）一、二次侧的额定相电压和相电流。1101357NSUI22043NA2103KV157NI42N243A338两台单相变压器，一次侧的匝数相等，但空载电流VUN10/21。今将两变压器的一次侧绕组顺极性串联起来，一次侧加440V电压02I问两变压器二次侧的空载电压是否相等且一次侧匝数相等00II而且电压和匝数相等2IIFIMIR0IMIFRMII现将两台的一次绕组顺极性串联起来，则即由于变MIIR0II0IIF压器I的磁阻为变压器II的2倍。I的主磁通是II的，即而112MII12IIU140IIUV1467IUV93IV073I206I339有一台单相变压器，当在高压侧加220V电压时，空载电N10/2/1流为，主磁通为。今将X、A端联在一起，AX端加330V电压，此时空载0I0电流和主磁通为多少若将X、X端联接在一起，在AA端加110V电压，则空载电流和主磁通又为多少解1设高压绕组为匝，低压绕组为匝1N2N则1201N原来主磁通1120044NUFF现在匝数为（Z，A端连在一起）115主磁通没变，励磁磁势130045FN0320而F01II20153I2若将Z，X连在一起，则匝数为12N现在的主磁通不变1120044AMUMFFN励磁磁势不变而F02I10012IIN01I0I340有一台单相变压器，额定容量，高、低压侧额定电压KVASN50。铁柱有效截面积为，铁柱中磁通密度的最大KVUN6/35/2121CM值，试求高、低压绕组的匝数及该变压器的变比。TBM4解4120162AWB3150446497NMUF匝3215028F匝12356NUK341有一台单相变压器，额定容量为5KVA，高、低压侧均由两个绕组组成，一次侧每个绕组的额定电压为，二次侧每个绕组的额定电压为，VN10VUN102用这个变压器进行不同的联接，问可得几种不同的变比每种联接时的一、二次侧额定电流为多少共有4种1两高压绕组串联，两低压绕组串联1010K15273NSUIA2501273NSUIA2两高压绕组串联，两低压绕组并联1201UK173NIA50124NIA3两高压绕组并联，两低压绕组串联102K50115I273NIA4两高压绕组并联，两低压绕组并联，1014NIA24I342将一台1000匝的铁心线圈接到110V、50HZ的交流电源上，由安培表和瓦特表的读数得知、，把铁心取出后电流和功率就变为100A和I501WP0110KW。设不计漏磁，试求（1）两种情况下的参数、等效电路；（2）两种情况下的最大值。1有铁心时1052UMIZ21MPIR122054PMIR63MXZ无铁心时10UMI1220PI4583MX1I1UMRX210EU4MEFN444510910MFNWB343有一台单相变压器，额定容量，额定电压，KVASNVUN230/6/21。一二次侧绕组的电阻和漏电抗的数值为；HZF5034R；，试求632R981X0132（1）折算到高压侧的短路电阻、短路电抗及短路阻抗；KRKXKZ（2）折算到低压侧的短路电阻、短路电抗及短路阻抗（3）将上面的参数用标么值表示；（4）计算变压器的阻抗电压及各分量；（5）求满载及、（滞后）及（超前）等三种情1COS280CS280COS2况下的，并对结果进行讨论。U12260347RK61K22185X14260K29714KXX2286059KKZRX2折算到低压测12436K12896013XK1206311KX22209KZRX3阻抗机值113601NSUBI432601R428736019R891360247X857236024X8607329KR17453608KX194KZ4187156714295KNUIJJ106SA也可以，但麻烦。43295600KUJKZK0239KRUR0485KXUX5是满载22COSINRX1A2CS1I00B滞后082S60394852UC超前2COS2IN0010698说明电阻性和感性负载电压变化率是正的，即负载电压低于空载电压，容性负载可能是负载电压高于空载电压。344有一台单相变压器，已知，192R415X1502R，匝，匝；96402X1250M60M876N6当（滞后）时，二次侧电流，试求8COS2AI12VU02（1）用近似“”型等效电路和简化等效电路求及，并将结果进行比较；I（2）画出折算后的相量图和“T”型等效电路。11287603NK2223701573KR294X1R0IUX2U2ILZM1RIX2U2ILZP型等效电路简化等效电路P型设则20。20376020K。（V）218376541842346IRJ。2211UJXI090095187J。2。（385J64）36142217809J。7005。2123078J10009554369V1125436900128781630241607MUUZJIJ。1202935461382JJ。54（V）1546I（A）用简化等效电路（不变）12U（）123I（）比较结果发现，电压不变，电流相差22，但用简化等效电路求简单。1R0I1I1U1X2R2X2U2ILZT型等效电路345一台三相变压器，YD11接法，192R415X1502R，变比。忽略励磁电流，当带有（滞后）的负载时，96402X37K8COS2，求、。VU602AI3121UI1COS设则20。32687354687K。（见上题）1549。1132U（V）1534IA滞后6。（）COS0346一台三相电力变压器，额定数据为，KVASN1KUN10，YY接法。在高压方加电压进行短路试验，VUN402K4。试求AIK75KWPK61（1）短路参数、；RXKZ（2）当此变压器带，（滞后）负载时，低压方电压。AI5280COS22U1求出一相的物理量及参数，在高压侧做试验，不必折算103425NUK4039KV574KIA3867KPKW230574KUKIZ22541KIR21638KXR2方法一2NI210343NSUA1524301UBIZ11057NNI103574906KBRZ8KBXZ2SIN62CO81803602581KKURX21N21NU240397UV25834522353897UV方法二利用简化等效电路设则21546IKA20U246387I。12NK（RJX）1357N2573COS57SIN15U。2284614960J2CSU解得573IN0352563V（V）249UK253897347一台三相电力变压器的名牌数据为，KVASN20，YD11接法，KVN510/21HZF5015KZ，。试求60IWP73KPK41（1）型等效电路的参数，并画出型等效电路；（2）该变压器高压方接入110KV电网，低压方接一对称负载，每相负载阻抗为，求低压方电流、电压、高压方电流。937J答案与例35一样18P348一台三相变压器，YD11接法。在低KVASN560KVUN36/10/21压侧加额定电压作空载试验，测得，。在高压侧U2WP70AI28作短路试验，短路电流，试求NKI1K9K5（1）用标么值表示的励磁参数和短路参数；（2）电压变化率时负载的性质和功率因数；02COS（3）电压变化率最大时的功率因数和值；UU（4）（滞后）时的最大效率。9COS2先求出一相的物理量（A）1560133125NSUI103576NUV2KV60123296SNI67034PW0847I1925K15KNA0317UKV125769N1573625186NUBIZ3010472UMIZ203PIR2223941386MMXR折算到高压侧22916176MZK78520984MR841756M20348MX175623MX短路参数317529KUIZ09821756KZ2350KPIR83R222049KKX2122COSINKKUX03225498KRXTG是容性负载（超前）2359。8（3）222SICS0DUKKR（感性）滞后054923176KXRTG6。2COS0583MAX80549SIN84即时效率最大0061240KNP2MKN240359720MAXCOS1KMSP367201014506241035621796809802349有一台三相变压器，YD11联接组。变KVASN560KVUN36/10/21压器的空载及短路试验数据为试验名称线电压U1/V线电流I1/A三相功率P/W备注空载6300746800电压加在低压侧短路550323318000电压加在高压侧试求（1）变压器参数的实际值及标幺值；（2）求满载（滞后）时，电压调整率及二次侧80COS2U电压和效率；U（3）求（滞后）时的最大效率。CS2解310576NV35601125NIA26UV023329NI空载低压侧680PW7403I2034715NUMIZ2206471PMIR变比24X125736091NUK29638MKZ94M0147512X短路参数计算037KUV23KIA18036KPW3152098KUKIZ22603574KPIR229574098X157368NUBIZ123876MZ137654MR294907MX09K04821K085176K2022COSIN0335KUX21NU22110356073NUV023680COS5894KNPSR3068014KNM22340061450860181350一台三相变压器，YY联接，短路阻抗KVASN75VUN40/21，负载阻抗，试求48601JZK70JZL（1）一次侧加额定电压时，一二次侧电流和二次侧电压；（2）输入、输出功率及效率。103425NUK2071254371259LZZJJ。1设1036N（V）60NU。483617KLJJJ。（）1573602117NUZI。（A）2132459L。（V）29845IA06IK23253619URV（2）113COS7COS7PUI。（KW）2238951S876UI（K）16750008P351AABCXYZABCZXYBCABCA联结组别为YY10（B）联结组别YD3ABCXYZABCZXYBCABCACCBAZYXXYZABCBCABCA联结组别DY14联结组别DD6CBAXYZXYZABCBZCYAXAYCXBZ第四章交流电机绕组的基本理论41交流绕组与直流绕组的根本区别是什么交流绕组一个线圈组彼此串联直流绕组一个元件的两端分别与两个换向片相联42何谓相带在三相电机中为什么常用60相带绕组而不用120相带绕组相带每个极下属于一相的槽所分的区域叫相带，在三相电机中常用相带而不60用相带是因为相带所分成的电动势大于相带所分成的相电势。106012043双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有什么关系双层绕组单层绕组MAX2PMAXP44试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围单层绕组简单，下线方便，同心式端部交叉少，但不能做成短匝，串联匝数N小（同样槽数），适用于异步机。10KW双层绕组可以通过短距节省端部用铜（叠绕组）或减少线圈但之间的连线（波绕），更重要的是可同时采用分布和短距来改善电动势和磁动势的波形，因此现代交流电机大多采用双层绕组。45为什么采用短距和分布绕组能削弱谐波电动势为了消除5次或7次谐波电动势，节距应选择多大若要同时削弱5次和7次谐波电动势，节距应选择多大绕组短距后，一个线圈的两个线圈边中的基波和谐波（奇次）电动势都不在相差，因180此，基波和谐波电动势都比整距时减小；对基波，同短距而减小的空间电角度较小，基波电动势减小得很少；但对V次谐波，短距减小的则是一个较大的角度（是基波的V倍），因此，总体而言，两个线圈中谐波电动势相量和的大小就比整距时的要小得多，因此谐波电动势减小的幅度大于基波电动势减小的幅度可改善电动势波形。绕组分布后，一个线圈组中相邻两个线圈的基波和次谐波电动势的相位差分别是和（槽距角），这时，1V1线圈组的电动势为各串联线圈电动势的相量和，因此一相绕组的基波和谐波电动势都比集中绕组时的小，但由于谐波电动势的相位差较大，因此，总的来说，一相绕组的谐波电动势所减小的幅度要大于基波电动势减小的幅度，使电动势波形得到改善。要完全消除次谐波，只要取即可。5次，消除7次，V1VY415Y617Y要消除5次和7次取51646为什么对称三相绕组线电动势中不存在3及3的倍数次谐波为什么同步发电机三相绕组多采用Y型接法而不采用接法三相电动势中的3次谐波在相位上彼此相差，即同大小，同相位，故星1206。形联结时，有，即线电势中的三次谐波被互相抵消，同理，接成30ABBE形时，线电势中依然不会存在三次谐波，但却会在三角形回路中产生的3次谐波环境，在各绕组中产生短路压降，相当于短路，引起附加损耗。同发多采用Y形联接。3I47为什么说交流绕组产生的磁动势既是时间的函数，又是空间的函数，试以三相绕组合成磁动势的基波来说明。三相绕组合成磁动势的基波3112COSFWT在某一瞬间，它在空间成正弦波分布，是空间的函数，随着时间的变化，该正弦波沿电流相序旋转，所以，它既是时间的函数，也是空间的函数。48脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同脉振磁动势在空间呈矩形波分布，矩形波的振幅随时间以正弦电流的频率按正弦规律变化。旋转磁动势转速为同步速，方向从超前相电流绕组的轴线转向滞后相电流绕组的轴线，它的振幅稳定不变，等于一相磁势的倍。32条件一相绕组通入正弦波电流时产生在空间分布的矩形脉振磁势波。三相对称绕组通入三相对称电流（正弦分布）时产生旋转磁动势（图形）。三相对称绕组通入三相不对称电流时，产生椭圆形旋转磁动势。49把一台三相交流电机定子绕组的三个首端和三个末端分别连在一起，再通以交流电流，则合成磁动势基波是多少如将三相绕组依次串联起来后通以交流电流，则合成磁动势基波又是多少可能存在哪些谐波合成磁动势如图ABCIIICI2COSABCIIIWT1109NKPF1COS120BFWT。COS40CT。0111COSCSCOS4ABCFWT。如将三相绕组依次串联起来后通以交流电流，可能存在3次及3次倍数的谐波10F3次及3的倍数次谐波，大小相等，相位相同，相加后不会抵消，即3COS3COS12COS240ABCFFT。3COSWT而其它次谐波5次，7次相互后为0，不存在其它次谐波410一台三角形联接的定子绕组，当绕组内有一相断线时，产生的磁动势是什么磁动势联接的定子绕组，内有一相断线时，设C相断线，即0CI1COSAFWT1COS12OS12BFWT12,CABFTTFT12CSCS40T。112OOOS12FWFWTT。（）是相同图形旋转磁场（可参考教材）1,FTFT045P411把三相感应电动机接到电源的三个接线头对调两根后，电动机的转向是否会改变为什么改变，由于三相绕组产生的合成旋转磁动势方程的转向取决于电流的相序，因此相序反了，旋转磁场方向改变，转向改变。412试述三相绕组产生的高次谐波磁动势的极对数、转向、转速和幅值。它们所建立的磁场在定子绕组内的感应电动势的频率是多少VPP转向5次谐波与基波转向相反，7次谐波相同转速幅值601FVVPN23312NVKVVPFI感应电动势的频率即等于产生磁场的定子电流频率F16060NVVVPF413短距系数和分布系数的物理意义是什么试说明绕组系数在电动势和磁动势方面的统一性。短距匝数绕组由整距改为短距时，产生的电动势（或磁动势）所打的折扣。分布匝数绕组由集中改为分布时产生的电动势（或者磁动势）所打的折扣电动势的绕组系数与磁动势的绕组系数计算公式完全相同，表明电动势和磁动势具有相似性，时间波和空间波具有统一性414定子绕组磁场的转速与电流频率和极对数有什么关系一台50HZ的三相电机，通入60HZ的三相对称电流，如电流的有效值不变，相序不变，试问三相合成磁动势基波的幅值、转速和转向是否会改变定子绕组磁场的转速F电流频率P极对数601PN合成磁动势基波幅值不变，转速改变135NKI60FPN是原来的倍转向相序不变，转向不变6052415有一双层三相绕组，Z24，2P4，A2，试绘出（1）槽电动势星形图；（2）叠绕组展开图。1槽电动势星形图719618175416214241211232210219820BZAYCX315113243ZMPQ360214PZ。246ZP5165Y只画一相123456789101112131415161718192021222324AX首首，尾尾连接416已知Z24，2P4，A1，试绘制三相单层同心式绕组展开图。解画槽电动势星形图360124PZ。243ZMPQ246ZP槽电势星形图见415417一台三相同步发电机，F50HZ，NN1500R/MIN，定子采用双层短距分布绕组，Q3，Y1/8/9，每相串联匝数N108，Y联接，每极磁通量11015102WB，3066102WB，5024102WB，7009102WB，试求（1）电机的极数；（2）定子槽数；（3）绕组系数KN1、KN3、KN5、KN7；（4）相电动势E1、E3、E5、E7及合成相电动势E和线电动势EL。160224NFPN2326ZQMP1111113133383SIN90SI0948325SISI60203945SINSIN862067SI8YQNYQQNQYKPZKK5054IN4YK520S1763I64839QNK777SIN042173SI20406YQNK21133255774408945103076741359NNEFKVFKE221357601940LEVV418一台汽轮发电机，2极，50HZ，定子54槽每槽内两根导体，A1，Y122槽，Y联接。已知空载线电压U06300V，求每极基波磁通量1。063637412VV11454238NCEFKPQA11111SIN90SI095275SI4923607YQKZMP119580915344NNKYQEFK419三相双层短距绕组，F50HZ，2P10，Z180，Y115，NC3，A1，每极基波磁通10113WB，磁通密度B（SIN03SIN302SIN5）T，试求（1）导体电动势瞬时值表达式；（2）线圈电动势瞬时值表达式；（3）绕组的相电动势和线电动势的有效值。11806235ZQMP11111136050825SIN90SI09686213SISI095CYQNYQPZPQNAKK导体电动势有效值最大值112213254374CMCEFV113313151335533520392265039782AVMMMCCMCBLLBBEFVV51347SIN532SI547SIN260LLLEEWTTWTVNWP设T0时,TLEBLV（2）线圈电动势114450396135072692728YCYMEFNKV13SIN9SINYK331544503703951626SIN9SIN28CYYMFKEK3YMV1028SI57SI351SINEWTTWT（3）3533551135221356IN40S21I976SN048092351470674046QQNYQCNLKKEFKVVV线圈中无三次谐波故213LE420一台三相同步发电机，定子为三相双层叠绕组，Y联接，2P4，Z36槽，Y17/9，每槽导体数为6，A1，基波磁通量1075WB，基波电动势频率F150HZ，试求（1）绕组的基波相电动势；（2）若气隙中还存在三次谐波磁通，301WB，求合成相电动势和线电动势。（1）30206PZ36294ZQMP117SIN0SIN0937YK111132II58SNS092436QNYQCKPA11509175406CNEFKV23SIN70YK3267SIQ330NYQK4453601379NEFKV213V96L注因为星接，故线电势中无三次谐波421JO2824三相感应电动机，PN40KW，UN38V，IN75A，定子绕组采用三角形联接，双层叠绕组，4极，48槽，Y110槽，每极导体数为22，A2，试求（1）计算脉振磁动势基波和3、5、7等次谐波的振幅，并写出各相基波脉振磁动势的表达式；（2）当B相电流为最大值时，写出各相基波磁动势的表达式；（3）计算三相合成磁动势基波及5、7、11次谐波的幅值，并说明各次谐波的转向、极对数和转速；（4）写出三相合成磁动势的基波及5、7、11次谐波的表达式；（5）分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组对磁动势波形有什么影响。（1）7543NIA1602158PZ4312Q110SIN9SIN9652YK111145II27SNS09482QNYQCKPA1133557735725090943186460819432625880794392NNYQYQKFIPKF（2）156COS810COS120244ABCFWTT（3）113558679NKIP基波正转，1010,22FNRPM5次谐波5543F反转，对极530,10VNRPM7次谐波771952F正转，4,4VNRP111SI300SI75965128N138209483597NKF反转，对极12P15036NRPM（4）1,COS3792COSFTFWTWT571365,2847COS1FTT（15）505741037NNKK采用短距分布后，5，7次谐波幅大为减少422一台50000KW的2极汽轮发电机，50HZ，三相，UN105KV星形联接，COSN085，定子为双层叠绕组，Z72槽，每个线圈一匝，Y17/9，A2，试求当定子电流为额定值时，三相合成磁动势的基波，3、5、7次谐波的幅值和转速，并说明转向。50345COS318NPIAU1627PZ326Q111157SIN2SI9008976I53IN342S1S490061I72NYQNCQYKKPQA（A/极）1135391086473NKFIP反转60FNRPM三次谐波0（A/极）5523911304235NKI反转60NRP（A/极）729425F反转38RM423（1）图A中通入正序电流含产生旋转磁场，从超前相A相绕组轴线转向滞后相B相绕组轴线即ABC,所以为逆时针方向。图A中通入负序电流含产生旋转磁场，为顺时针方向图B中通入正序电流含产生旋转磁场，为顺时针方向图B中通入负序电流含产生旋转磁场，为逆时针方向（2）A图1111COS0COS120254098ABCNAABCFFWTFTKIFPF1150COSCOS40COS230549SABCFFWTTTFTT424在对称的两相绕组（空间差900电角度）内通以对称的两相电流（时间上差900），试分析所产生的合成磁动势基波，并由此论证“一旋转磁动势可以用两个脉振磁动势来代表”。设A绕组通入的电流为2COS90BIIWT则1COSCOS90AFFT因为两相绕组对称，两相电流又对称，所以A相B相产生的磁势幅值相等为旋转磁势1111SS22COCO80SABFFFWTTFT转速令11026DWTWTNPFN方向从超前相电流所在相位转到滞后相B相即AB可见旋转磁势可分解为空间和时间相位上都差90的两个脉振磁势425（1）11SINCO2400ABCFFWTF（2）1111SINCOSINCOS240INS2403SINCO23SINIC0ABCFFFTFWTWTFT426一台三相四极交流电机，定子三相对称绕组A、B、C分别通以三相对称电流IA10SINTA、IB10SINT120A、IC10SINT240A，求（1）当IA10A时，写出各相基波磁动势的表达式以及三相合成磁动势基波的表达式，用磁动势矢量表示出基波合成磁动势的空间位置；（2）当IA由10A降至5A时，基波合成磁动势矢量在空间上转过了多少个圆周11109NNPKKFI（1）SINCOAFWT120S20I44BCFFT当AI1COSF11202COS4BCFF三相合成111333SINSINCOS222FFWTFF（2）当从降至时，在时间上经过电角度A0560即330TT四极电机转速为1NRMP秒转圆周10562第五章异步电机51什么叫转差率如何根据转差率来判断异步机的运行状态转差率为转子转速与同步转速之差对同步转速之比值N1N1N1NS0S为发电机状态。为电动机状态，为电磁制动状态。0SS52异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样怎样区分这两种运行状态发电机运行和电磁制动运行时，电磁转矩方向都与转向相反，是制动转矩；但发电机的转向与旋转磁场转向相同，转子转速大于同步速，电磁制动运行时，转子转向与旋转磁场转向相反。53有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为，旋转磁场相对于转子以（为定、转子绕组极对数）沿顺时1FPFN/601针方向旋转，问此时转子转向如何转差率如何计算假如定子是可转动的，那么定子应为顺时针旋转（与旋转磁场方向相同）但因定子固定不动不能旋转，所以转子为逆时针旋转。（为转子转速）1NS54为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多在额定电压时异步机空在电流标么值为30左右，而变压器的空载电流标么值为50左右。这是因为异步机在定子和转子之间必须有空隙，使转子能在定子内圆内自动转动，这样异步机的磁路磁阻就较大，而变压器磁路中没有气隙，磁阻小，因此，相对变压器而言，异步电动机所需励磁磁动势大，励磁电流大。55三相异步电机的极对数、同步转速、转子转速、定子频率、转子频率、P1NN1F2F转差率及转子磁动势相对于转子的转速之间的相互关系如何试填写下表S2F2中的空格。P11MIN/R1IN/RHZF/ZF/2S12MIN/R15000321000501800603560050031000024501160FPN1NS21FS相对于转子的转速相对于定子的转速2F2F1N56试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度。转子磁势是由转子三相（或多相）对称绕组感应的三相（或多相）对称电流产生的一个旋转磁势，这个磁势相对转子的转速由转子电流的频率决定，当转子的转速为相2F对于转子的转速，转差率为时，转子电流的频率，则这个磁动势相对转子NS21FS的转速为，它相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为1S，即永远为同步速。111N57试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的绕组折算将异步电机转子绕组折算成一个相数为，匝数为，绕组系数为1M1N的等效转子绕组来替代原来的转子绕组，保持极对数不变。1NK频率折算用一个等效的静止转子来代替原来的旋转的转子，在该静止转子回路中串入一个的模拟电阻，而定子方各物理量不变。12SR折算的条件保持转子磁动势不变，及转子上有功，无功率不变。58异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载，电机主磁通有无变化电磁势平衡方程式知当负载时，定子电流只有一个分量，用以产101LI0I生磁时来抵消转子磁势的作用，虽然定转子无直接电联系，定子电流会自动增加的原因。从空载到满载，由电势平衡方程式基本不变，略11UEIZ1U1I1Z有略有下降，故主磁通略为下降。1EM59异步电动机的等效电路有哪几种等效电路中的代表什么意义能否2/RS用电感或电容代替等效电路T形等效电路形准确P形等效电路（为复数）换准确P形等效电路（为实数）简化形等效电路（1）消耗在上的电功率就是电动机所产生的机械功率，它是有功功率，不能12SRMECP用电容或电感代替。510异步电动机带额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果试说明其原因。如果电源电压下降，对感应电动机的、有何影响MAXTSTM2IS负载不变不变如电压下降过多，20EMTEMT2COEMCIM为保持不变，易烧毁电机。21I1221MAXURXMAX2A1TU1221STT1STT1EIZE4NMFK1M转矩不变，为常数不变2COSEMMCI2I1EMPTEMT不变（或者，成RCUEMPPS21CUR2CUS1UE平方下降，而负载转矩不变）NS511漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响为什么1221RUSTRXI2121MURSTXT2121MAX2MURXT12COSTRSX漏电抗与成反比，与成正比AX,STIT1512某绕线转子异步电动机，如果（1）转子电阻增加一倍；（2）转子漏电抗增加一倍；（3）定子电压的大小不变，而频率由50HZ变为60HZ，各对最大转矩和起动